[其他]具有至少一套三件式微音探头的地表听音器

说明书

本发明涉及一种地表听音器，它具有至少一套三件式的微音探头和一个通过电缆与该探头作电连接、用以放大该微音探头的振荡信号、据此使被放大的信号由电扬声器恢复为可听信号的运算放大器，就所述各项特征，通过明显的初步利用，已被公众所知。

此种地表听音器适合投入灾祸防护使用，特别适合于测听被掩埋人员发出的表示其位置和寻求救援的扣击信号。公知的地表听音器可以用一套整体的三件式微音探头，或者用多个微音探头作履带形或地毯形敷设以付诸实用。

这种公知的地表听音器，如荷兰的一家公司（Sensor    Nederland    bv，2251AP    Voorschoten）在1984年7月的一本产品说明书“3d    unit”中所叙述的，是用三件式微音探头工作的。

一套这样的三件式微音探头包含三个按电动力学原理工作的单体微音器，它们的有效振动轴线是对应空间直角度座标系的X、Y和Z轴布置的。

以这种方式，公知的三件式微音探头能够在所处的状况下给出P波（一次波或纵波）、S波（剪切波或横波）和O波（表面波）。上述各型波有不同的传播速度：高频的一次波最高，低频的剪切波次之，而表面波则有最低的传播速度。

由每套三件式微音探头的三个单件微音器给出的信号通过一电缆（其详细构造不为人知）送到运算放大器上，后者的输出信号则通过电动式耳机（发声器）变为可听声音。类似的耳机结合矿用听音器以前也使用过（见“幸运”杂志（Gluckauf）的1949年第161-166页以及1952年第645-647页）。

人们感到，这种公知的地表听音器有作改进的需要，因为它只能传输听常见范围内的，即大约高于30赫芝的频率。业已证明，把远低于人耳听觉极限的特低频率变为可听信号，才真正是技术上的需要。在距声源（被掩埋者）一定远处可听频率（大体上是高于30赫芝）常常已经失去的松软的土壤、坚实的沙地、复盖的草坪、一片瓦砾废墟和松动的岩石，经常出现的是人们称之为“地表次声波”的声音频率。

本发明的任务在于，用尽可能简单的结构方式使这种在灾祸情况特容易出现在被掩埋人员近旁的地表次声波得以检出，同时也为灾祸护提供了一种坚实可靠的用具。

按照本发明，这项任务的解决办法是，把每一套三件式微音探头的三个单体微音器串联连接，微音探头只通过一根双芯电缆同运算放大器连接，运算放大器的输出信号操作一个高速电子开关，后者则接通一个位于直流电压回路内的带有自己的直流电源的压电式信号发送器。

从本质上说，首先是每套三件式微音探头的按空间X、Y和Z轴布置的三个单件微音器的串联连接。按此方式连接，根据三个空间轴的特定信号可被不分区别地被接收。同已知的三件式微音器设计方案不同（见：前述产品说明书“3D    unit”;联邦德国专利申请公开说明书DE-OS    320    4    874：串联的三件式微音器;美国专利说明书US-PS4534020：使用多芯电缆的三件式微音器），本发明完全有意识地满足于不作细微区分的混合信号，因为对于本发明只要求发现低频声源（被掩埋者）本身。此外，在按照本发明的地表听音器中对于每套三件式微音器的配置只需用双芯电缆这一特点，导致了结构上的重要简化，这对于必须按履带形式或地毯的形式敷设微音探头的情况尤其有价值。再者，把多个单件微音器连接在一起的做法是公知的（见联邦德国专利申请公告说明书DE-AS    24    33    793），它们按照有关对方向的选择性就各自的振动性能互相影响，但这在本发明中是不希望的。DE-AS    24    33    793并且也没有展示发声器。

不过特别重要的还是本发明的这样一个特征，由于它，地表次声波信号得以用特别简单的方式变成为可听的声音，这就是，在放大器输出端出现的譬如5赫芝的不可听信号（音调脉冲）操作一个高速电子开关，后者接通一个由独立的直流电压源供电的压电式信号发送器，持续大约和音调脉冲同样长的时间。在此关系中还要提及，根据本发明应用的电子式运算放大器并不改变由微音探头测得的此种信号的频率。这一点是重要的，因为信号的可听持续时间正是由于这个原因（不同于可能的应用的多倍频器的情况）而不缩短。

最后，由DE-PS    30    14    259通过一个机械振动的水平系统激励发声器也公知的，但该公知的系统没有提出用三个单件微音器。

总之，上述本发明的成功在于，用结构上简单的方式把低频声波，或更确切地说把地表次声波变成为可听声音，这类声波对于在灾祸情况下救援被掩埋人员是至关重要的。